Norma API RP 40 - Laboratorios de nucleos

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Norma API RP 40 - Laboratorios de nucleos

  1. 1. SECCIÓN 1 - COMO PLANEAR UN PROGRAMA DE SONDAJE CONTENIDO1 COMO PLANEAR UN PROGRAMA DE SONDAJE 1-1 1.1 General 1-1 1.2 Equipos para Sondaje 1-1 1.3 Sistemas Convencionales de Sondaje 1-2 1.4 Sistemas Especiales de Sondaje 1-3 1.5 Sondaje de Paredes Laterales Wireline 1-4 1.6 Sondaje Orientado 1-5 1.7 Brocas para Sondaje 1-5 1.8 Descarga de Fluido Característica de las Brocas para Sondaje 1-6 1.9 Colectores de Muestras 1-6Tablas 1-1 Sistemas Convencionales de Sondaje 1-2 1-2 Sistemas Especiales de Sondaje 1-3 1-3 Métodos de Orientación de Sondaje 1-5 1-4 Guía General de Brocas para Sondaje 1-6 1-5 Colectores de Muestras 1-6
  2. 2. Prácticas Recomendadas para el Análisis de Núcleos1 Como Planear un Programa de Sondaje 1. Estudios del recobro mejorado de crudos 2. Estimación de reservas:1.1 GENERAL (a) Porosidad (b) Saturación de fluidos1.1.1 Alcance a. Perforación y terminación: 1. Estudios de la compatibilidad deEsta sección trata de las complejidades de la fluido/formaciónplaneación de un programa de sondaje, las decisiones 2. Datos del tamaño de grano para el diseño dea tomar, y los factores que influyen en las elecciones. relleno de grava 3. Datos de la mecánica de la roca1.1.2 Principio 1.1.4 Fluidos para el SondajeUn programa de sondaje es similar a muchosproyectos de ingeniería. Se empieza con la premisa 1.1.4.1 La selección de un fluido para sondaje debeque una inversión cosechará una recompensa. Se basarse en cuatro puntos:avanza por una fase de exploración de fuentesalternas de información - pruebas de pozos, registros a. Seguridad.de sucesos, núcleos anteriores, y muestras o núcleos b. El objetivo principal del programa de sondaje.de paredes laterales. c. Intereses ambientales.La planeación empieza con un listado de los objetivos d. Costo.del programa de sondaje. El mejor equipo para haceresto es aquel que tenga personal de petrofísica, 1.1.4.2 La seguridad tiene prioridad sobre todos losyacimientos, geología, perforación y producción. demás factores. El fluido de perforación debeCuando se discuten los objetivos, cada gasto debe diseñarse para soportar las presiones esperadas de laresultar finalmente en la producción de más crudo o formación como también limpiar, lubricar, y estabilizargas a menor costo unitario. Se indicarán las la perforación. Los objetivos del programa de sondajerestricciones en presupuesto, lugar, y tiempo en el deben influir en la selección del fluido deprograma. El tamaño de la perforación, el ángulo de sondaje/perforación. Todos los fluidos para sondajeperforación, temperatura, presión, y tipo de roca deben ser diseñados para tener una pérdida de filtroinfluirán en la selección de las herramientas de API de baja estática y muy baja pérdida de arranquesondaje. La planeación se vuelve un proceso dinámico para minimizar la purga de núcleos.interactivo donde se construye un consenso y seformula un programa detallado. 1.1.4.3 Los intereses ambientales también debenLa planeación y la comunicación son las claves para considerarse e incluirse en el presupuesto. Estouna operación exitosa de sondaje. puede significar el uso de un sistema más costoso de fluido para perforación para cumplir con los objetivos1.1.3 Objetivo ambientales, o proporcionar equipos adicionales para el manejo de fluido para perforación para asegurar suEl objetivo de cada operación de sondaje es recolectar contención.información que resulte en una producción maseficiente de crudo o gas. Algunas tareas específicas 1.1.4.4 El costo es importante - aún así, es una buenapueden incluir los: práctica revisar el costo de todo el programa de análisis de núcleos y los beneficios esperadosa. Objetivos geológicos: mientras se cotizan los sistemas de fluidos para 1. información litológica: perforación. Los ahorros en fluidos para perforación (a) Tipo de roca pueden incrementar el costo de los análisis de (b) Ambiente deposicional núcleos, y pueden poner la precisión de los estudios (c) Tipo de poros de núcleos en riesgo. (d) Mineralogía/geoquímica 1. Mapas geológicas 1.1.4.5 La pregunta acerca de cuál fluido de 2. Orientación de fracturas perforación sea mejor para el sondaje no puedea. Ingeniería petrofísica y de yacimientos: contestarse directamente. Se han utilizado fluidos de 1. Información de permeabilidad: perforación con base en agua, en aceite, espuma, y (a) Correlación de permeabilidad/porosidad aire/vapor para cortar núcleos exitosamente. La mejor (b) Permeabilidad relativa recomendación es seguir los criterios indicados arriba. 1. Datos de presión capilar Una evaluación de las necesidades del programa de 2. Datos para refinar los cálculos en los registros perforación y análisis de núcleos resultará en una de sucesos selección apropiada. (a) Propiedades eléctricas (b) Densidad de granos 1.2 EQUIPOS PARA SONDAJE (c) Registro de gamma de núcleos (d) Mineralogía y la capacidad de intercambio de 1.2.1 Alcance catión
  3. 3. Esta sección presenta un resumen de herramientas formaciones más duras que las normales, y cortarpara sondaje, incluyendo las pautas para seleccionar núcleos de longitud extendido. Los hilos reforzadosherramientas de sondaje para aplicaciones permiten que se aplique mas par de torsión en laespecíficas. Se debe obtener los detalles de sistemas broca, y mejora el margen de seguridad contra fallasparticulares de sondaje, y recomendaciones de en las herramientas. Diseñados para cortar núcleossondaje para propósitos específicos de las empresas hasta 5.25 pulgadas (133.4 milímetros) en diámetro,de servicio apropiadas. estas herramientas son especialmente atractivas en situaciones donde el tiempo de montaje es el gasto1.2.2 Principio más grande de sondaje. Se utilizan los sistemas de sondaje reforzados para mejor ventaja cuando seLos equipos de sondaje están diseñados para sondean longitudes mas largas de formacionesrecuperar muestras de roca desde la profundidad de la homogéneas o cuando se anticipan cargas de par detierra para estudios geológicos y de ingeniería. Las torsión más altas que las normales.herramientas hacen un excelente trabajo de recuperarmaterial para núcleos, y se han desarrollado equipos El sacanúcleos marino fue el precursor a losespecializados para colectar fluidos en yacimientos y sacanúcleos de trabajo pesado de la generación dehasta encerrar la presión de fondo. hoy en día. Desarrollado para ser mas fuerte que los sistemas de sondaje existentes, la herramienta fue1.2.3 Aparato desarrollada para uso en aplicaciones mar adentro. El sacanúcleos marino incrementa el margen deCon varias excepciones notables, los sistemas de seguridad contra fallas en las herramientas, pero estásondaje consisten de un sacanúcleo interior limitado a cortar núcleos de 3 pulgadas (76.2suspendido de un montaje giratorio dentro de un milímetros) de diámetro.sacanúcleo exterior conectado a la cadena del taladro.Se conecta una barrena cortanúcleos al fondo del 1.3.3 Forros de los Sacanúcleoscilindro exterior y se adapta un colector de muestrasen el fondo del cilindro interior. Se bombea el fluido El uso de un forro en un cilindro interior de acero tienepara perforación por la cadena del taladro, a través del dos funciones principales: mejorar la calidad delmontaje giratorio, por la corona circular entre los núcleo soportando el material de núcleo físicamentecilindro interior y exterior, y sale por la broca del durante su manejo y servir como un sistema detaladro. preservación de núcleos. Se han usado plásticos PVC y ABS, fibra de vidrio, y aluminio como forros de1.3 SISTEMAS CONVENCIONALES DE cilindro interiores. Los forros se deslizan en un SONDAJE cilindro interior convencional y son agarrados por el montaje del colector de muestras y fricción. Los forros1.3.1 Sacanúcleos Convencional típicamente son de 30 pies (9.14 metros). Se pueden cortar para aplicaciones especiales, pero su longitudExisten herramientas convencionales de sondaje para máxima es rara vez mas de 30 pies (9.14 metros)cortar núcleos con diámetros exteriores de 1.75 a 5.25 debido a las limitaciones de fabricación y el manejo depulgadas (44.5 a 133.4 milímetros). La longitud del materiales.núcleo puede variar de 1.5 pies (.46 metros) para Los forros son indicados a menudo cuando se haceaplicaciones de pozos horizontales de radio corto sondaje en formaciones no consolidadas ohasta mas de 400 pies (121.9 metros) para fracturadas. También son apropiados cuando se cortaformaciones consolidadas gruesas y uniformes. El roca dura en lugares remotos y mar adentro cuandotamaño de la perforación, el ángulo de perforación, se requiere una preservación de núcleos inmediata.fuerza de la roca, y litología controlarán el diámetro y Los forros plásticos son adecuados para temperaturasla longitud del núcleo que puede ser cortado en un hasta 180ºF (82.2ºC). Los forros de fibra de vidriosolo recorrido. La selección final de un sistema pueden utilizarse hasta 250ºF (121ºC), 350ºFparticular dependerá de la formación, ubicación, y los (176.7ºC) si se utiliza una resina especial paraobjetivos del programa de sondaje. La Tabla 1-1 temperaturas altas. Se recomienda el aluminio por loresume las opciones convencionales de sondaje general cuando se esperan temperaturas mayores adisponibles. 250ºF (121ºC). La desventaja de los forros de sacanúcleos es que ellos reducen el diámetro efectivo1.3.2 Sacanúcleos Convencionales Reforzados del cilindro interior por aproximadamente 0.5 pulgadas (12.7 milímetros).Se han desarrollado herramientas de sondajeespeciales para trabajo pesado para trabajar en Tabla 1-1 - Sistemas Convencionales de Sondaje Cilindro Interior Longitud del Núcleo Características EspecialesAcero dulce 30 a 120 pies (9.14 a 36.58 m) Sistema preparado para la preservación de núcleos. Aplicaciones de temperaturas altasAcero dulce 1.5 pies (.46 m) Diseñado para el sondaje de radio corto.
  4. 4. Acero forjable 120 a >400 pies (36.38 a Sacanúcleos mas fuerte, incluye una estabilización adicional de >121.9 m) cilindro interior y exterior.Fibra de vidrio 30 a 90 pies (9.14 a 27.43 m) Sistema preparado para la preservación de núcleos. Utilizado para formaciones consolidadas y no consolidadas. Temperaturas máximas de operación: resina normal 250ºF (121ºC), resina para altas temperaturas 350ºF (176.7ºC).Aluminio 30 a 90 pies (9.14 a 27.43 m) Sistema preparado para la preservación de núcleos. Aplicaciones de altas temperaturas, máximo 350ºF (176.7ºC)Acero con forro 30 pies (9.14 m) Sistema preparado para la preservación de núcleos.plástico Temperatura máxima de 180ºF (82.2ºC). Reduce el diámetro de núcleo por 1/2 pulgada (12.7 mm).Acero con forro de 30 pies (9.14 m) Sistema preparado para la preservación de núcleos.fibra de vidrio Temperatura máxima de 250ºF (121ºC). Reduce el diámetro de núcleo por 1/2 pulgada (12.7 mm).Acero con forro de 30 pies (9.14 m) Sistema preparado para la preservación de núcleos.aluminio Temperatura máxima de 350ºF (176.7ºC). Reduce el diámetro de núcleo por 1/2 pulgada (12.7 mm).1.3.4 Cilindros Interiores Desechables perforación entre el cilindro interior y el exterior para el sondaje.Los cilindros interiores desechables sirven para los En algunas instancias durante el sondaje, puede sermismos propósitos generales que los forros. Estos necesario mantener un control estricto sobre el ángulomejoran la calidad del núcleo soportando el material del pozo. Un sondaje sin el motor dentro del pozode núcleo físicamente durante el manejo y sirven puede mejorar el control del ángulo del pozo.como sistema de preservación de núcleos. Además,el diámetro exterior del núcleo no es reducido, como 1.4 SISTEMAS ESPECIALES DE SONDAJEsería el caso con un forro de cilindro interior. Existencilindros interiores desechables de aluminio, fibra de 1.4.1 Generalvidrio, y acero dulce, y son fabricados de variostamaños para adaptarse a la mayoría de los sistemas Han evolucionado sistemas especiales de sondajeconvencionales de sondaje. Además, el cilindro para llenar las necesidades especificas de sondaje.interior de fibra de vidrio tiene un bajo coeficiente de Los sacanúcleos de presión retenida y de esponjafricción que permite que el núcleo se deslice mas surgieron de una necesidad para mejores datos defácilmente en el sacanúcleos, así reduciendo el riesgo saturación de crudo. Los sistemas de sondaje dede atascamiento. manga de caucho y de cierre completo fueron desarrollados específicamente para mejorar la calidad1.3.5 Sondaje de Pozos Horizontales o de de los núcleos cortados de formaciones no Ángulo Elevado consolidadas. Otros sistemas especiales de sondaje tienen capacidades únicas, las cuales los hacen útilesLos pozos de radio medio [radios de 290 a 700 pies para los ingenieros y los geólogos que los emplean.(88.4 a 213.4 metros)] y aquellos con longitud La Tabla 1-2 resume algunas de las opcionesextendida pueden sondearse con sacanúcleos especiales de sondaje disponibles.convencionales alimentados desde el tablero giratorioo por un motor dentro del pozo. La mayoría de los 1.4.2 Sondaje de Presión Retenidanúcleos serán cortados sin el uso de un motor dentrodel pozo, pero habrá casos donde se justifique el uso Los sacanúcleos de presión retenida son diseñadosde un motor de lodo. El uso de un motor dentro del para recoger núcleos mantenidos en condiciones depozo permitirá que se realice el sondaje sin girar la presión de yacimiento. Aceptado como el mejorcadena del taladro. Se colocaría típicamente un método para obtener datos de saturación de crudosacanúcleos convencional largo de 30 pies (9.14 basados en los núcleos, los núcleos de presiónmetros) adelante del motor de lodo dentro del pozo. retenida también capturan gases de yacimientos. LaLos motores de lodo producen un alto par de torsión a herramienta es especialmente útil para estudiar launa baja velocidad giratoria para una fuerza óptima de viabilidad de proyectos de recobro mejorado y parasondaje. La longitud del sacanúcleos y el diámetro del calcular el contenido de metano en carbón.núcleo pueden variarse para acomodar las Existen sacanúcleos de presión retenida en dosrestricciones de perforación. El cilindro interior es tamaños: 6 pulgadas (152.4 milímetros) y 8 pulgadasestabilizado adaptándolo con un cojinete de rodillos (203.2 milímetros) de diámetro exterior que cortanespecial o casquillos para centralizar el cilindro núcleos de 2.50 y 3.75 pulgadas (63.5 y 95.3interior. Se puede colocar un "drop ball sub" especial milímetros) de diámetro exterior, respectivamente. Elentre el motor y el sacanúcleos para permitir que el cilindro de diámetro exterior corta hasta 20 pies (6.1fluido de perforación fluya a través del cilindro interior, metros) de núcleo de 2.5 pulgadas (63.5 milímetros)limpiando los escombros antes del sondaje. La de diámetro mientras mantiene una presión máximaactivación del sub desvía el flujo de fluido de de 10.000 psi (69 Mpa). El cilindro de diámetro exterior de 8 pulgadas (203.2 milímetros) corta 10 pies
  5. 5. (3.05 metros) de núcleo de 3.75 pulgadas (95.3 Los sacanúcleos de presión son herramientasmilímetros) de diámetro mientras retiene un máximo sofisticadas que requieren unas instalaciones en elde 5.000 psi (34.5 Mpa) de presión interna. La sitio para hacer mantenimiento al cilindro y manejarmáxima temperatura de operación recomendada es de los núcleos presurizados. Los procedimientos para el180ºF (82ºC). manejo de núcleos se encuentran en 2.2.5. Tabla 1-2 Sistemas Especiales de Sondaje Sistema de Sondaje Dimensiones Máximas del Núcleo Aplicaciones EspecialesPresión retenida 3.75 pulg. X 10 pies (5000 psi) [95.3 mm Análisis de presión retenida, x 3.05 m (34.5 Mpa)] saturaciones de fluido, volumen y 3.76 2.5 pulg. X 20 pies (10000 psi) composición de gases. [63.5 mm x 6.1 m (69 Mpa)]Forrado con esponja 3.5 pulg. X 30 pies (88.9 mm x 9.1 m) Saturaciones de fluidoDe cierre completo 4.0 pulg. X 60 pies (101.6 mm x 18.3 m) Recobro de formaciones no consolidadasManga de caucho 3.0 pulg x 20 pies (76.2 mm x 6.1 m) Recobro de formaciones no consolidadas, fracturadas o conglomereradasWireline recobrable 2.75 pulg. X 30 pies (69.9 mm x 9.1 m) El sondaje es posible sin un tubo disparadorWireline pared lateral de percusión 1 pulg x 1.75 pulg (25.4 mm x 44.5 mm) Muestras obtenidas después de perforación y registroWireline pared lateral perforada .94 pulg x 1.75 pulg (23.9 mm x 44.5 mm) Muestras obtenidas después de perforación y registroSacanúcleos de pared lateral 2.5 pulg x 10 pies (63.5 mm x 3.05 m) Núcleo obtenido después de perforación y registro1.4.3 Sistema de Sondaje Forrado con Esponja del sondaje sella el fondo del cilindro interior. Los sistemas de sondaje de cierre completo estánEl sistema de sondaje forrado con esponja fue limitados actualmente a cortar núcleos de 3.5desarrollado para mejorar la precisión de los datos de pulgadas (88.9 milímetros) o 4 pulgadas (101.6saturación de crudo basados en núcleos. Un sistema milímetros de diámetro. La longitud recomendada dede sondaje de esponja no atrapa los gases de un núcleos es de 30 pies (9.14 metros). El diámetroyacimiento. En lugar de esto, el sistema atrapa el interior liso y la ausencia de un colector de muestrascrudo expulsado cuando se saca el núcleo a la expuesto pueden resultar en núcleos perdidos si sesuperficie. La información de saturación es muy útil levanta la herramienta del fondo antes de activar alcuando se evalúan los proyectos mejorados de colector de muestras de cierre completo.recobro de crudo.Un sistema de sondaje de esponja tiene la ventaja de 1.4.5 Sacanúcleos de Manga de Cauchoser menos costoso para operar que un sistema desondaje de presión retenida, mientras ofrece una El sistema de sondaje de manga de caucho fue eloportunidad para mejorar la precisión de los datos de primer sistema desarrollado para mejorar lassaturación de crudo basados en los núcleos. La posibilidades de recobrar arenas no consolidadas,esponja es estable a una temperatura de 350ºF conglomerados, y formaciones duras fracturadas. El(176.7ºC). El sistema de sondaje de esponja es sacanúcleos de manga de caucho es único porque lalimitado a cortar un máximo de 30 pies (9.14 metros) parte superior del cilindro interior no se mueve conde núcleo de 3.5 pulgadas (88.9 milímetros) de respecto al núcleo durante el sondaje. El cilindrodiámetro por recorrido. exterior es perforado alrededor de una columna de roca que es encerrada progresivamente en una1.4.4 Sistemas de Sondaje de Cierre Completo manga de caucho. La manga de caucho es más pequeña que el diámetro del núcleo. Esta se estiraLos sistemas de sondaje de cierre completo fueron ajustadamente alrededor del núcleo, envolviéndolodesarrollados para mejorar el recobro de formaciones firmemente y protegiendo de la fricción del fluido parano consolidadas. Estos sistemas utilizan forros para perforación. El núcleo es soportado por la manga desacanúcleos o cilindros interiores desechables, y un caucho, así ayudando en el recobro de lassistema especial de colección de muestras para formaciones blandas que no soportarían su propiorecobrar las rocas dificultosas. peso.La tecnología de sondaje de cierre completo permite Solo existe un tamaño de sacanúcleos de manga deal cilindro interior deslizarse suavemente por encima caucho, que corta 20 pies (6.1 metros) de núcleo de 3del núcleo blando con un mínimo de perturbación, y pulgadas (76.2 milímetros) de diámetro por recorrido.luego sellar el núcleo dentro del sacanúcleos. Esto se La manga de caucho está limitada a temperaturas dehace utilizando un montaje de colección de muestras no más de 200ºF (93ºC). No se recomienda lade cierre completo que permite una entrada del núcleo herramienta para uso en perforaciones de mas de 45al cilindro interior sin obstrucciones, y luego después grados de inclinación. Además, el sondaje debe
  6. 6. pararse aproximadamente cada dos pies para permitir un tipo de sacanúcleos en el sitio hasta que se puedael reinicio de la herramienta. Esto puede resultar en el mostrar un recobro de núcleos aceptable.atascamiento del núcleo en formaciones fracturadas. Las ventajas del sondaje de percusión de paredesEl sistema funciona mejor en estructuras fijas de laterales son velocidad, bajo costo, y la capacidad deperforación, pero puede operarse en equipos flotantes sacar muestras en zonas de interés después de corrersi el movimiento de los equipos es mínimo. registros en perforaciones abiertas. La desventaja es que la bala usualmente altera la formación,1.4.6 Sacanúcleos Recobrable Wireline fracturando la roca mas dura o comprimiendo los sedimentos mas blandos. Esto reduce el valorLas herramientas de sondaje recobrable son cuantitativo de los datos de análisis de los núcleos deoperacionalmente similares a los sistemas paredes laterales. El recobro por percusión deconvencionales de sondaje excepto que están núcleos de paredes laterales tiende a ser bajo en rocadiseñados para sacar el cilindro interior a la superficie muy dura o fracturada, y en arenas muy permeablespor wireline. Esto acelera la operación de sondaje sin consolidar.eliminando la necesidad de interrumpir toda la cadenadel taladro para cada núcleo. Se bombea una nueva 1.5.3 Sondaje de Paredes Laterales porsección de cilindro interior por la cadena del taladro y Perforaciónesta es asegurada en su lugar para el sondajeadicional, o un tapón de taladro es bombeado para La herramienta giratoria o de perforado para paredesfacilitar la perforación mas adelante. laterales fue diseñada para recobrar muestras deLas herramientas de sondaje recobrable son por lo núcleos en paredes laterales wireline sin el impactogeneral mas pequeñas y mas livianas que los destructivo del sistema de percusión. Apropiada parasistemas convencionales de sondaje. Esto es una roca dura-a-friable, la herramienta giratoria para elventaja cuando tienen que ser transportadas a lugares sondaje de paredes laterales utiliza un taladro conremotos o por helicóptero. Desafortunadamente, los punta de diamante para cortar muestras individuales.diámetros de núcleos son limitados porque todo el El efecto de palanca aplicado en el taladro saca lamontaje del cilindro interior debe pasar por la cadena muestra de la pared lateral. El taladro y la muestradel taladro. También, se debe tener cuidado para son retraídos al cuerpo de la herramienta donde seevitar "fregar" crudo o gas en el pozo mientras se deposita la muestra. La herramienta es trasladada arecobra el cilindro interior. un nuevo lugar después de depositar cada muestra. Se puede tomar un máximo de 30 muestras, 15/161.5 SONDAJE DE PAREDES LATERALES pulgadas (23.9 milímetros) de diámetro por 1 3/4 WIRELINE pulgadas (44.5 milímetros) de longitud en cada recorrido.1.5.1 General Una ventaja del sistema giratorio de sondaje de paredes laterales es que este produce muestras deSe desarrollaron los sistemas de sondaje de paredes roca dura adecuadas para el análisis cuantitativo delaterales wireline para obtener muestras de núcleos de núcleos. Una de las desventajas es que es masun pozo después de que este haya sido perforado y costoso que el sondaje de percusión en paredesregistrado, y antes de pasar el entubado. Estas laterales en cuanto a costos por el tiempo deherramientas pueden ubicarse en zonas de interés instalación, y el recobro de muestras tiende a ser bajoutilizando datos de los registros gamma o de potencial en formaciones no consolidadas.espontáneo como guías. Las muestras ofrecenpequeñas partes de material de formaciones, 1.5.4 Sistemas de Sondaje de Paredesadecuados para estudios geológicos y de ingeniería. Laterales1.5.2 Sondaje de Percusión de Paredes Algunos nuevos sistemas de sondaje de paredes Laterales laterales están entrando en el mercado, y merecen discusión por dos razones. Primero, están diseñadosLa mayoría de los núcleos de paredes laterales para adquirir una muestra de núcleos mas grande ywireline se obtienen con sistemas de sondaje de mas continua de un pozo perforado y registrado que lopercusión de paredes laterales. Estas herramientas posible con las herramientas existentes para eldisparan balas cilíndricas huecas y recobrables en la sondaje de paredes laterales. Segundo, la apariciónpared de una perforación sin entubado. La de nuevas herramientas confirma que aun queda lugarherramienta (pistola) es bajada a la profundidad para mejoras en el área de adquisición de muestrasdeseada en un wireline, y luego es disparada por de núcleos de alta calidad y bajo costo.impulsos eléctricos controlados desde la superficie. El primer sistema es similar al sacanúcleosLas balas permanecen conectadas a la pistola por convencional. El sistema de sondaje de paredesmedio de alambres, y el movimiento de la pistola saca laterales está diseñado para cortar hasta 10 pies (3.05las balas, que contienen las muestras, de la pared de metros) de núcleos de 2 1/2 pulgadas (63.5la perforación. Hasta 66 muestras de 1 pulgada (25.4 milímetros) de diámetro. La herramienta se conecta amilímetros) en diámetro por 1 3/4 pulgadas 44.5 una cadena de taladro convencional y se baja a lamilímetros) de longitud, pueden tomarse durante un zona de interés. Allí, un brazo integral empuja elrecorrido en el pozo. Hay diferentes diseños de sacanúcleos contra un costado del pozo. De ahí en"sacanúcleos" de balas para formaciones blandas, y adelante, la herramienta funciona como unmedianas a duras. Es una buena idea tener mas de sacanúcleos convencional. El segundo sistema utiliza
  7. 7. un mango de látigo removible para guiar un pautas generales sugieren el uso de cortadores massacanúcleos convencional en la formación. Ambos pequeños, mas resistentes a impactos entre massistemas llenan la necesidad de adquirir muestras de duras sean las formaciones.núcleos de calidad después del registro de pozos. Las brocas de taladro de descarga frontal con baja invasión diseñadas para formaciones de resistencia1.6 SONDAJE ORIENTADO no consolidada-a-mediana pueden ser utilizadas en rocas mas duras o mas abrasivas, pero la vida útil de1.6.1 Generalidades la broca puede ser reducida drásticamente. La información presentada en la Tabla 1-4 ofrece unLos núcleos orientados son utilizados para orientar resumen de los tipos de brocas para sondajefracturas, campos de esfuerzo, y tendencias de disponibles. Se debe obtener los detalles específicospermeabilidad. Las operaciones de exploración, sobre las brocas de sondaje y las recomendacionesproducción, y perforación utilizan la información para para aplicaciones particulares de las empresas dela búsqueda de yacimientos fracturados, el diseño de servicios.inundaciones de agua, y la planeación de pozoshorizontales. 1.7.2 Brocas de Diamantes NaturalesLos núcleos orientados se cortan típicamenteutilizando un sacanúcleos convencional adaptado con Se utilizan brocas de taladro de diamante naturalun anillo especial de trazado, y un aparato para cuando la formación es demasiado dura (altaregistrar la orientación de la cuchilla de trazado resistencia compresiva) y/o abrasiva para otro tipo deprincipal en relación con el norte magnético. Los elementos cortadores. Se pueden montar diamantesmétodos de laboratorio utilizados para orientar naturales grandes en una matriz de carburo denúcleos son correlación del núcleo con los registros de tungsteno, o se pueden dispersar recortes finos deimagen de pozos y el método paleomagnético. La diamantes en una matriz para formar lo que se llamaTabla 1-3 indica los métodos usualmente utilizados una broca impregnada de diamantes. Las brocaspara orientar núcleos. impregnadas de diamantes naturales son para aplicaciones en formaciones ultra-duras. Tabla 1-3 - Métodos de Orientación de Núcleos 1.7.3 Cortadores Compactos de DiamantesMétodo Lugar Comentarios Policristalinos (CDP)Levantamiento Pozo Debe parar lapor disparos perforación para Los cortadores (CDP) compactos de diamantesmúltiples tomar la lectura policristalinos son materiales de diamantes artificialesLevantamiento Pozo Registra orientación que consisten de una capa de arenilla de diamanteselectrónico vs. tiempo del tamaño de un micrón sinterizada y adherida aMétodo Laboratorio Orienta un intervalo espigas de carburo de tungsteno. El grosor de la capapaleomagnético continuo de diamantes policristalinos es solo de 0.020 a 0.060Correlaciones Laboratorio Requiere capacidad pulgadas (.51 a 1.52 milímetros). Las brocas CDP sede registro recíproca en el utililzan para sondear formaciones que varían de muy núcleo y el pozo. blandas a medio duras. Las brocas son diseñadas para cortar por cizallamiento resultando en una alta velocidad de penetración. Debido a la geometría del cortador CDP, estos son susceptibles a daños por1.7 BROCAS PARA SONDAJE impacto, y por lo tanto no son recomendados para formaciones muy duras, altamente fracturadas, o de1.7.1 Generalidades cuarzos.Las brocas para sondaje son una parte básica del 1.7.4. Diamantes Térmicamente Estables (PTE)sistema de sondaje. Desafortunadamente para losexpertos y los principiantes igual, las brocas de El producto (de diamantes) térmicamente estables,sondaje vienen en una confusa variedad de estilos. PTE, es similar a los CDP en que también es unAfortunadamente, existen pautas generales de material de diamantes artificiales. La diferenciabrocas/formaciones de los fabricantes para ayudar en principal en el material PTE es que tiene un margenla selección de la broca apropiada. Con un poco de mas alto de estabilidad térmica debido al filtrado delinformación básica, es posible tomar decisiones catalizador metálico utilizado en el proceso deinformadas sobre los tipos de cortadores, perfiles de sinterización de fabricación. Estos cortadores sonbrocas, y consideraciones hidráulicas para el margen apropiados para formaciones considerados por lode condiciones de sondaje anticipadas. La selección general demasiado duras y/o abrasivas para losfinal de brocas debe ser guiada por los objetivos del cortadores CDP. Estos no son recomendados paraprograma de sondaje, junto con una confirmación que formaciones blandas.la broca ha sido aprobada en el campo paraaplicaciones similares. 1.7.5 Brocas de Conos GiratoriosLa dureza (fuerza compresiva), abrasividad, y La broca de taladro de conos giratorios utiliza cuatrovariabilidad de las rocas a sondear tendrá la influencia conos giratorios montados con piezas insertadas demas grande sobre la selección de cortadores. Las carburo de tungsteno o cortadores de diente triangular
  8. 8. para propósitos de sondaje. Los cortadores en losconos giran y se incrustan en el fondo del pozo y Los cortanúcleos con perfil de baja invasión estánrompen la formación en compresión con una acción diseñados para maximizar la velocidad decinceladora. Debido a la lenta acción cortadora penetración, y minimizar la invasión de filtrado de(rompimiento compresivo cincelador) y la cantidad de fluido de perforación en el núcleo. El diseño incorporapartes móviles, el uso de las brocas de taladro de aberturas de descarga frontal, una reducida cantidadconos giratorios no es común. de cortadores, y un espacio libre disminuido entre el cilindro interior y la superficie de la broca. Se1.8 CARACTERÍSTICA DE DESCARGA DE recomienda el uso de cortanúcleos con perfil de baja FLUIDOS DE CORTANÚCLEOS invasión para formaciones de resistencia blanda a mediana. Las formaciones mas duras disminuirían la1.8.1 Descarga por la Entrada velocidad de penetración y posiblemente dañaría los cortadores.Los cortanúcleos de descarga por la entrada estándiseñados para tener el 100 por ciento del fluido pasar 1.9 COLECTORES DE MUESTRASentre el anillo cortante y el diámetro interior delcortanúcleos (la "entrada"). Las brocas de descarga 1.9.1 Generalidadespor la entrada están diseñadas para limpiar eldiámetro interior del cortanúcleos, removiendo los La parte mas crítica de cada sistema de sondaje es elrecortes de esta área para asegurar una entrada muy colector de muestras que mantiene el núcleo en eluniforme del núcleo al sacanúcleos. La acción cilindro mientras es llevada a la superficie. La Tablalimpiadora reduce la tendencia a atascarse de las 1-5 indica los colectores de muestras disponibles yformaciones duras y/o quebradizas. sugieren aquellos mas apropiados para tipos de roca específicos.1.8.2 Descarga Frontal Muchas situaciones requieren una combinación de dos o mas colectores para asegurar el éxito. LasLos cortanúcleos de descarga frontal están diseñados secuencias de arena friable intercalada con esquistopara desviar algún fluido que normalmente pasaría a pueden requerir colectores tanto de tipo deslizantetravés de la entrada de la broca al frente de la broca. como de tipo plegadizo. Los colectores de cierreEsto limpia la superficie de la broca y reduce la completo funcionan principalmente para asegurarcantidad de fluido que puede friccionar el núcleo buenos resultados cuando se hace sondaje en arenasmientras entra en el sacanúcleos. Se recomiendan no consolidadas, también incorporan colectores delas brocas de descarga frontal para uso en anillo partido o de tipo deslizante para mejorar elformaciones blandas y friables. recobro de núcleos en extremos de roca dura.1.8.3 Perfil de Baja Invasión Tabla 1-4 - Guía General de Cortanúcleos Propiedades de la Roca Tipo de Roca Cortanúcleos Roca abrasiva ultra-dura Rocas ígneas, cuarcita Impregnado de Diamante Natural Roca abrasiva dura Arenisca, Esquisto, Aluvión Diamantes naturales montados en la superficie o cortadores PTE Roca dura no abrasiva Caliza, Dolomita, Anhidrita Cortadores PTE Roca mediana a dura con capas Arenisca, Caliza, Esquisto PTE o diamantes naturales montados abrasivas en la superficieRoca de resistencia blanda a mediana Arenisca, Yeso, Esquisto Cortadores CDP, diseño de baja invasión de fluidos Rocas blandas, sin capas pegajosas Sal, Anhidrita, Esquisto CDP o cortadores de conos giratorios Roca blanda pegajosa Suelo Arcilloso Cortadores CDP, descarga frontal Tabla 1-5 - Colectores de Muestras Tipo Uso Recomendado Anillo partido, resorte Formaciones consolidadas Collar Donde las características de la formación son desconocidas Deslizante Formaciones consolidadas, normalmente funciona con colector plegadizo o con cuchillas orientadoras Dobladizo o plegadizo Formaciones consolidadas, fracturadas y no consolidadas donde la geología es desconocida Canasta Formaciones no consolidadas, normalmente funciona con otro tipo de colector de muestras Cierre completo Formaciones friables o no consolidadas para proporcionar un cierre
  9. 9. completo positivo
  10. 10. CONTENIDO2 PROCEDIMIENTOS DE MANEJO Y PRESERVACIÓN DE NÚCLEOS EN LAS INSTALACIONES DE POZOS 2-1 2.1 Generalidades 2-1 2.2 Procedimientos de Manejo de Núcleos 2-2 2.3 Muestreo y Análisis en el Campo 2-6 2.4 Tipos de Rocas y Consideración Especial en su Manejo 2-7 2.5 Preservación de Núcleos para Análisis 2-12 2.6 Recomendaciones para el Manejo de Núcleos para Preservar su humectabilidad 2-15 2.7 Precauciones 2-15 2.8 Bibliografía 2-16Figuras 2-1 Marcado de Núcleos 2-3 2-2 Datos de las Instalaciones del Pozo en el Análisis de Núcleos 2-8 2-3 Datos Básicos de Laboratorio en el Análisis de Núcleos 2-9
  11. 11. Prácticas Recomendadas para el Análisis de Núcleos2 Procedimientos de Manejo y lodo en base de aceite. Para propósitos de Preservación de Núcleos en las consistencia, se recomienda la siguiente terminología: Instalaciones de Pozos 2.1.3.1 núcleo fresco: Cualquier material de núcleo2.1 GENERALIDADES recobrado preservado tan pronto como sea posible en las instalaciones del pozo para prevenir pérdidas por2.1.1 Las recomendaciones incluidas en este evaporación y exposición al oxígeno. El tipo de fluidodocumento pueden implicar el uso de materiales, utilizado para sondaje debe registrarse, e.g., estadooperaciones y equipos peligrosos. Este documento no fresco (fluido de perforación en base de aceite),trata de todos los problemas de seguridad asociados estado fresco (fluido de perforación en base de agua).con su uso. Es la responsabilidad del usuario deestablecer las prácticas apropiadas de seguridad y 2.1.3.2 núcleo preservado: Similar al núcleo fresco,salud y determinar la aplicabilidad de las limitaciones pero este implica algún periodo de almacenamiento.reglamentarias antes de usarlos. El núcleo preservado está protegido de alteraciones por cualquiera de una variedad de técnicas (ver 2.5).2.1.2 Los procedimientos de manejo y preservaciónde núcleos en las instalaciones de pozos deben seguir 2.1.3.3 núcleo limpio: Núcleo del cual los fluidos hanlas mejores prácticas posibles porque el valor de todo sido removidos por solventes. El proceso de limpiezaanálisis de núcleos está limitado por esta operación (secuencia de solventes, temperatura, etc.) debeinicial. Los objetivos de un programa de manejo de especificarse.núcleos son los siguientes: 2.1.3.4 núcleo de estado restaurado: Núcleo que haa. Obtener material de roca representativa de la sido limpiado, luego expuesto nuevamente a fluidos formación. del yacimiento con la intención de restablecer lab. Minimizar la alteración física del material de roca condición de humectabilidad del yacimiento. Este es a durante el manejo y el almacenamiento del menudo la única alternativa disponible, pero no hay núcleo. garantía que se restaure la humectabilidad del yacimiento. Las condiciones de exposición al crudo,Los problemas más grandes enfrentados por aquellos especialmente en saturación inicial de agua,que manejan y preservan rocas de yacimientos para el temperatura y tiempo, pueden afectar laanálisis de núcleos son los siguientes: humectabilidad final.a. Selección de un material no reactiva de 2.1.3.5 núcleo con presión retenida: Material que ha preservación y un método para prevenir la sido mantenido, hasta donde sea posible, en la pérdida de fluido o la adsorción de presión del yacimiento con el fin de evitar cambios en contaminantes. las saturaciones de fluido durante el proceso deb. Aplicación de métodos apropiados de manejo y recobro. preservación de núcleos basados en el tipo de roca, grado de consolidación, y tipo de fluido. Ninguno de estos términos individualmente pueden describir adecuadamente el estado del núcleo. SeLos diferentes tipos de roca pueden requerir requiere una descripción completa de lodo deprecauciones adicionales para obtener datos perforación, manejo, preservación y tratamientorepresentativos de los núcleos (ver 2.4). Todo el subsecuente.material de núcleos debe ser preservado en lasinstalaciones del pozo tan pronto sea posible después 2.1.4 Para pruebas, se debe tomar una muestra delde recobro para minimizar su exposición a las núcleo. Con el fin de obtener un análisiscondiciones atmosféricas. representativo de los núcleos de una formación de interés, se recomienda tomar muestras de todo el2.1.3 La terminología que se ha desarrollado para núcleo. Se debe retener toda la sección del núcleo.describir el estado de preservación de núcleos es La toma de muestras de núcleos en las instalacioneshistóricamente importante, pero puede ser confuso de pozos puede ser importante por una variedad deporque a menudo no es usada consistentemente. Por razones (ver 2.3.1). Si se requiere una toma deejemplo, el término "estado nativo" se ha utilizado a muestras del núcleo, esta debe realizarse con elmenudo para referirse a un núcleo perforado con lodo conocimiento que el procedimiento puede teneren base de aceite o crudo "lease" para tomar efectos sobre los esfuerzos y resultados de futurosmediciones exactas de saturación de agua. De análisis de núcleos. La toma de muestras en lasmanera similar, "estado fresco" se ha utilizado a instalaciones de pozos debe ser mínima paramenudo para indicar que el núcleo fue perforado con mantener la integridad del núcleo. Las muestras parafluido de perforación blando con base en agua y la descripción de litología, por ejemplo, puedenpreservado en las instalaciones del pozo para limitar tomarse de algunos pedazos quebrados del núcleo sinlas pérdidas por evaporación. Este término también dañar ninguna parte de la roca intacta. Si está intacta,ha sido utilizado para incluir los núcleos cortados con se remueven longitudes mensurables del núcleo, se debe dejar una nota o registro en su lugar
  12. 12. describiendo la longitud de la muestra, litología, la indeseables de la imbibición de fluidos se encuentranrazón por la cual fue removida, y cualquier otra los siguientes:información pertinente. Si se requieren muestras deadentro de un segmento de núcleo intacto, se debe a. Cambios en las saturaciones de fluido, equilibrioemplear un método de muestreo no percusivo. El geoquímico y de soluciones de gas.objetivo de un procedimiento estándar de muestreo de b. Cambios en humectabilidad.núcleos es obtener muestras bajo un procedimiento c. Movilización de arcillas intersticial y minerales deuniforme para que los resultados sean independientes grano fino.de sesgo humano. La selección de muestras es d. Dilatación de arcilla y la degradación asociada debastante sencilla para formaciones uniformes. Sin propiedades mecánicas.embargo, si una formación contiene una litología muyvariada y tipos de porosidad heterogénea (tal como Se debe reportar cualquier demora en la remoción delconglomerados, variedades de cuarzos, yacimientos núcleo del cilindro. Varios tipos de roca y métodos defracturados, y esquistos y arenas intercalados), la sondaje requieren niveles variables de atención yselección apropiada de muestras representativas pueden dividirse en dos categorías principales:requiere mayor cuidado. Una persona calificada(ingeniero, geólogo, etc.) debe seguir un a. Manejo básico - Esta categoría requiere unaprocedimiento de muestreo establecido para minimizar capacitación y/o experiencia mínima e incluye:el sesgo estadístico. 1. Un cilindro interior estándar de acero para uso repetido utilizado para obtener núcleos en rocas2.1.5 Los procedimientos para el manejo y la consolidadas moderadamente homogéneas.preservación de núcleos prescritos son aplicables 2. La adquisición de núcleos de paredes lateralespara todo material de roca convencionalmente por wireline con sondaje de percusión osondeado. Muchas de las mismas prácticas aplican giratorio.para núcleos de paredes laterales y recortes deperforado. Estos procedimientos recomendados han b. Manejo especial - Esta categoría requiere unasido seleccionados como aquellos que producirán capacitación extensiva y/o equipos especiales emateriales de núcleos para el análisis de núcleos más incluye:confiable y representativo. El éxito de cualquier 1. Cilindros interiores desechables y sacanúcleostécnica dada es directamente relacionada con las orientados utilizados para obtener núcleos depropiedades de la roca del núcleo. Los rocas fracturadas o no consolidadas queprocedimientos de manejo también deben basarse en pueden requerir una estabilización mecánicala tecnología utilizada para recobrar el material de (Skopec, et al., 1992).roca los objetivos del programa de sondaje. También 2. Sacanúcleos retenida a presión para mantenerse presenta una revisión de los materiales de el núcleo en la presión del yacimiento parapreservación de núcleos. Cada trabajo de sondaje y minimizar la expansión de fluido de la reducciónyacimiento debe ser examinado cuidadosamente en presión y la expulsión de fluido mientras seantes de diseñar un programa de manejo y lleva el núcleo a la superficie (Sattler, et al.,preservación de las instalaciones de pozos. 1988) 3. Sacanúcleos de aluminio con un forro de2.2 PROCEDIMIENTOS DE MANEJO DE esponja dentro de un cilindro interior de acero NÚCLEOS para atrapar los fluidos durante la expansión por la reducción en presión mientras se lleva el2.2.1 Generalidades núcleo a la superficie (Park, 1983).Existen varios métodos para la adquisición de El uso de cualquier forro de cilindro interior paranúcleos. Se pueden dividir las técnicas de sondaje sondaje reduce el diámetro del núcleo resultante.continuas convencionales de diámetro completo endos grupos: aquellas que emplean un cilindro interior 2.2.2 Remoción del Núcleo de un Cilindroestándar de acero para uso repetido, y aquellas que Interior Estándar de Acero para Usoutilizan cilindros interiores desechables o forros. Otros Repetidométodos de sondaje tales como los aparatos deparedes laterales y los aparatos de sondaje El núcleo debe removerse del cilindro interior en unarecobrados por wireline obtienen material de roca posición horizontal cuando sea posible. Se debe tenerutilizando equipos especiales. Los procesos cuidado para minimizar la sacudida mecánica duranteespeciales de sondaje, incluyendo los métodos de la extracción. Se debe permitir que el núcleo sepresión retenida y de esponja, están disponibles para deslice del sacanúcleos ligeramente elevando elobtener resultados de análisis de núcleos y fluidos extremo superior del sacanúcleos. Si el núcleo no semás representativos de las condiciones in situ. desliza, se puede utilizar una vara para empujar el núcleo del cilindro. Puede ser necesario golpear elEl material de núcleos consolidado obtenido con un sacanúcleos suavemente con un martillo para iniciar elcilindro interior estándar de uso repetido debe sacarse movimiento del núcleo. Sin embargo, no se debedel cilindro tan pronto como sea posible después de martillar el sacanúcleos de una manera que cause unallegar a la superficie para minimizar la imbibición de sacudida mecánica en el núcleo. En todafluido de perforación. Entre los posibles efectos manipulación física se debe intentar exponer el núcleo al mínimo esfuerzo mecánico posible. Si no se puede
  13. 13. remover el núcleo con el método anterior, este debe Esto quiere decir que en el caso de recobro adicional,sacar por bombeo con fluido. Si esto es necesario, se habrá la misma profundidad en dos núcleos. Sindebe utilizar un arreglo adecuado de pistones que embargo, estos núcleos serán distinguibles uno delprevendrá que los fluidos tengan contacto directo y otro por sus números. Las profundidades de loscontaminen el núcleo. Se debe utilizar el fluido de núcleos deben ajustarse a las profundidadessondaje si es necesario bombear directamente con registradas antes de que se puedan hacerfluidos. Se debe evitar el uso de agua fresca u otros correlaciones entre las propiedades registradas y lasfluidos extraños para el núcleo. Si se presiona agua propiedades del núcleo y entre los pozos sondeados ypor el pistón y este entra en contacto con el núcleo, se sin sondear. El ajuste núcleo-a-registro puedepueden obtener valores erróneamente altas de hacerse utilizando descripciones detalladas desaturación de agua en un análisis subsecuente de núcleos o barridos de núcleos.núcleos porque cualquier presión excesiva en el Se recomienda que todos los sacanúcleos secilindro puede hacer que el fluido penetre el núcleo. extiendan en el pasadizo o el piso de las instalacionesSe debe anotar cualquier dificultad o irregularidad antes de remover el núcleo. Las siguientes son lasencontrada cuando se remueve el núcleo del cilindro, pautas apropiadas para extender y marcar el núcleo:e.g., la presión utilizada si fue sacado con fluido,pérdida de material del núcleo, etc. a. La parte de abajo del núcleo sale del cilindro primero y la primera pieza del núcleo debe2.2.3 Clasificación y Registro de Núcleos colocarse en el fondo de una bandeja, caja, o pileta, y cada pieza siguiente se coloca masSe debe extender y empacar el núcleo en el piso de cerca de la parte de arriba.las instalaciones si hay espacio disponible. b. Se debe tener mucho cuidado para mantener laAlternativamente, el soporte de tubería puede secuencia apropiada y la orientación del núcleoutilizarse para este propósito. La clasificación y para asegurar que los segmentos individuales delregistro del núcleo no debe interferir con la operación núcleo no estén fuera de lugar o al revés.de perforación y/o sondaje. Si se toma la decisión de Cualquier porción del núcleo que esté muymanejar el núcleo en el piso de las instalaciones, hay partida debe meterse en bolsas de plástico yque colocar bandejas, cajas, o piletas apropiadamente colocarse en su posición apropiada.marcadas cerca del sacanúcleos. Si se va a extender c. Arme el núcleo para que los extremos irregularesel núcleo en el pasadizo, se prepara un área casen, luego mida la totalidad del recobro.despejada y se coloca el núcleo entre dos trozos de d. No lave el núcleo (ver 2.4, 3.5 y 3.6). Si haytubería de perforación. demasiado fluido de perforación en la superficieSe debe tener cuidado para mantener la orientación, y del núcleo, se puede limpiar con un trapo limpiopreservar la secuencia correcta de los pedazos de saturado en fluido de perforación, y este senúcleo. El punto clave es que el núcleo debe puede exprimir tan a menudo como seaclasificarse y marcarse de tal manera que todo el necesario.intervalo de núcleo pueda volverse a ensamblar en el e. Con marcadores indelebles rojos y negros,futuro. Se debe proteger al núcleo de temperaturas pegados con cinta, marque el núcleo de arribaextremas, humedad, y deshidratación, i.e., sol directo, abajo con líneas paralelas (ver Figura 2-1). Lamotores calientes, lluvia, vientos fuertes, y baja línea roja debe estar en el lado derecho si elhumedad relativa. Los materiales y equipos de individuo que marca se encuentra mirando de lapreservación de núcleos deben estar cerca del área parte de abajo del núcleo hacia arriba. Se debende manejo de núcleos para facilitar una operación utilizar flechas apuntando hacia arriba para evitarrápida. Mediciones precisas de recobro deben ser confusiones.tomadas y registradas. Se debe reportar cualquier f. Con un marcador indeleble o pintura, empezandorecobro además del recorte del núcleo, así como el no de arriba, dibuje una línea a través del núcleo arecobro. Hay que escribir no recobro o recobro cada pie de distancia, y marque cada línea con laadicional en la parte de debajo de cada núcleo, a profundidad apropiada.menos que alguna observación especial indique que g. Para obtener un análisis confiable del núcleo, lase debe hacer una excepción. Todas las excepciones velocidad es esencial en remover, extender,deben anotarse. Los siguientes datos y marcar y preservar el núcleo para minimizar lasobservaciones pueden ser útiles para determinar el alteraciones debidas a exposición (ver 2.5).origen de recobro adicional y la falta de recobro: h. El núcleo debe preservarse (ver 2.5) y colocarse en recipientes numerados para ser transportadoa. Parámetros de perforación - tiempo de al laboratorio. Se recomienda que todo el perforación, velocidad de penetración, presión de intervalo del núcleo sea preservado en las bombeo, etc. instalaciones del pozo, reservando el muestreob. Condiciones generales del núcleo - continuidad, para las condiciones controladas en el secciones quebradas, fracturas inducidas, etc. laboratorio.c. Condición del equipo de sondaje de perforaciones de fondo. Basta unos pocos minutos de exposición, dependiendo de las condiciones atmosféricas, paraMarque las profundidades de los núcleos de arriba causar una pérdida significativa de agua fracciones deabajo e indique en la parte de abajo si son de recobro hidrocarburo liviano en los núcleos. Si el núcleo esadicional o falta de recobro. La parte de arriba del lavado con agua accidentalmente, dejado en elsiguiente núcleo debe tener la profundidad perforada.
  14. 14. sacanúcleos, o reposado antes de la preservación, es por lo general demasiado agitado para serentonces esta información debe ser anotada. utilizado en el análisis cuantitativo de núcleos. b. Se puede utilizar una extensión del pasadizo2.2.4 Manejo de Forros y Cilindros Interiores para remover todo el forro con el núcleo del Desechables cilindro interior sin encorvarse. 1. Si se remueve todo el forro o si se estáEl uso de forros interiores de sacanúcleos y cilindros manejando un cilindro interior desechable,interiores desechables mejoran el recobro de las busque adentro y ubique la parte superior delformaciones fracturadas o de consolidación deficiente. núcleo. Corte el forro en este punto. Marque elEstos son hechos de plástico, fibra de vidrio, o núcleo con líneas de orientación (rojo a laaluminio y están clasificados para varias derecha y negro a la izquierda), profundidades,temperaturas. Cuando se hace sondeo en y otra identificación (ver 2.2.3). Marque lasformaciones no consolidadas o de consolidación profundidades a cada pie empezando de arriba.deficiente, elija el forro o el cilindro desechable para 2. (Método Preferido) Si no hay espacio parasoportar la temperatura circulante. Los estratos duros remover todo el forro, saque de a de 3 piestal como el esquisto son sondeados mejor utilizando (0.91 metros) utilizando el soporte adecuadofibra de vidrio o aluminio para prevenir el atascamiento para prevenir encorvamiento. Marque caday consecuentemente un recobro de núcleos deficiente. longitud de tres pies (0.91 metros) con líneas deCiertos aditivos de fluido para sondaje tal como el orientación y con un número para representarcáustico reaccionan con cilindros de aluminio su posición en la secuencia de longitudescausando la descarga de iones de aluminio, que cortadas. Marque las profundidades en laspueden reaccionar con el núcleo para alterar las longitudes de tres pies (0.91 metros) una vez sepropiedades de su superficie. procese todo el intervalo recobrado y se ubiqueCuando se sondea una formación de consolidación la parte de arriba del núcleo.deficiente, para evitar la solidificación de la roca esaconsejable cortar longitudes cortas, 30 pies o menos c. Corte los forros y el núcleo en longitudes de 3dependiendo de la resistencia de la roca. En pies (0.91 metros) utilizando una sierra circularlongitudes largas, la sección inferior del núcleo puede de aire o eléctrica. Los forros de fibra de vidrio yser consolidada en exceso y dañado por el peso del aluminio deben ser cortados utilizando una sierramaterial de encima. Un núcleo dañado es de uso circular fija. Tenga cuidado de evitar vibración ylimitado para el análisis de núcleos. Cuando se rotación del núcleo. Se deben utilizarsondean formaciones fracturadas, las longitudes abrazaderas en el sacanúcleos con muchocortas de núcleos también pueden ser útiles para cuidado para evitar daños en la roca.disminuir el riesgo de atascamiento. Alternativamente, toda la longitud de 30 pies (9.1El sacanúcleos debe ser llevado a la superficie metros) del núcleo puede taparse y transportarsesuavemente. Durante los últimos quinientos pies, el con una varilla pegada al forro o el cilindronúcleo debe llevarse a la superficie lentamente para interior para evitar encorvamiento. Luego elminimizar la expansión de gas que puede dañar el núcleo puede ser cortado en el laboratorio ennúcleo no consolidado severamente si la presión es cualquier longitud especificada. Esto minimiza elreducida muy rápidamente. Cuando se esperan manejo del núcleo en el pozo. Sin embargo, estodaños por expansión de gas, se puede utilizar un forro dificulta la preservación, muestreo, y losperforado o un cilindro interior desechable perforado procedimientos de transporte.para proporcionar un medio de escape para el gas. d. Estabilice las longitudes de 3 pies (0.91 metros)Todas las perforaciones deben ser selladas si el forro físicamente utilizando un material de fundición noo el cilindro interior desechable es utilizado como reactivo (e.g., epoxi) para llenar el espacio anularrecipiente de preservación de núcleos. entre el núcleo y el forro. Alternativamente, laAlternativamente, toda la sección perforada puede ser corona circular puede llenarse con fluido nocolocada en bolsas de plástico para prevenir la reactivo con el fin de prevenir evaporación.pérdida de fluidos. Como precaución mínima, las longitudes de 3Un forro con el núcleo adentro puede bajarse en el pies (0.91 metros) deben sellarse con capacetespasadizo, dentro del cilindro interior metálico utilizando estándar.un sistema de poleas sujetado al extremo del e. Pase las longitudes a cajas marcadas ypasadizo. El cilindro no debe golpear el equipo y debe colóquelos sobre cojines para su transporte albajarse suavemente al pasadizo. Los cilindros laboratorio. Utilice tornillos para pegar las tapasinteriores con núcleos adentro se encorvan, de madera a las cajas de núcleos para evitarespecialmente aquellos hechos de fibra de vidrio o daños en los núcleos causados por el martilleo.plástico, y deben ser soportados por una varilla. Lavarilla debe ser pegada al cilindro interior mientras 2.2.5 Núcleo retenida a presióncuelga del castillete. Los sacanúcleos retenida a presión son diseñadosa. Acuñe el sacanúcleos para prevenir rotación y para obtener la mejor saturación de fluido posible in remueva el colector de muestras. Transfiera el situ. Este método de sondaje ofrece una alternativa al material del colector de muestras a un forro o un sacanúcleos convencional que pierde presión a su cilindro interior desechable de la longitud recobro a la superficie. Para permitir la medición de adecuada. El material del colector de muestras saturaciones de fluido en el laboratorio, el núcleo debe pasar por un manejo extensivo. El equipo del
  15. 15. sacanúcleos se coloca en una unidad especial de extraídos de todos los fluidos del yacimiento (vermantenimiento de núcleos y el fluido de perforación es 4.3.4).descargada de la corona circular entre el cilindro 2.2.7 Sondaje de Paredes Laterales Wirelineinterior y exterior utilizando un fluido no reactivomientras se mantiene la contrapresión apropiada en Los núcleos de paredes laterales wireline sontodo el sistema. Luego se coloca todo el equipo del extraídos de la formación por varios medios. Elsacanúcleos en una caja-congeladora llena de hielo sondaje de paredes laterales por percusión implica elseco (2.5.2.2). uso de una carga explosiva que impulsa un proyectilHasta este punto en el manejo de un núcleo retenida a hueco en la formación. Debido a las fuerzaspresión, el trabajo debe ser realizado por personal de producidas por la entrada de la bala en la formación,la empresa de servicios capacitado a sus ocurre la compactación, fractura, y desorden de losespecificaciones. granos de la roca. Se debe tener mucho cuidadoLos siguientes procedimientos realizados sobre cuando se maneja este material de núcleos.núcleos congelados deben ser supervisados por la De manera alternativa, los núcleos de paredesempresa operadora: laterales wireline pueden perforarse mecánicamente de la formación con una broca giratoria. Se minimizana. Remover el cilindro interior retenida a presión del los daños con esta técnica. Sin embargo, este hielo, colocar en una cubierta de seguridad, y método no es factible en todos los tipos de roca. Si la cortar en los largos deseados. muestra se parte durante la remoción de lab. Colocar cada sección nuevamente en el hielo, herramienta de sondaje, esta debe armarse por partes mientras se va cortando. Tener cuidado de y se debe anotar cualquier daño. También existen asegurar que las secciones son extendidas de tal otros aparatos de muestreo de paredes laterales que manera que la parte superior y la parte inferior y implican el uso de sacamuestras activados a presión. la posición en la sección del núcleo se pueda Cuando se utilizan técnicas de sondaje de paredes identificar claramente (ver 2.2.3). laterales, las muestras frágiles deben colocarse enc. Levantar un extremo de la sección del núcleo a la tarros de plástico o de vidrio con tapas metálicas. No vez y colocar la tapa del núcleo con etiqueta a se debe colocar papel u otros materiales capaces de cada extremo, asegurándolo con una abrazadera absorber líquidos dentro de los tarros para actuar de manguera (ver 2.2.4). como material de amortiguación para las muestras.d. Las etiquetas deben ser marcados con el nombre Los laminados plásticos sellados a calor son una de la empresa, presión recuperada, ubicación técnica aceptable de preservación para las muestras legal, margen de profundidad del núcleo, y la de paredes laterales perforadas. Todas las muestras profundidad del núcleo procesada. deben estabilizarse y amortiguarse durante sue. Colocar las secciones del núcleo procesadas en transporte al laboratorio (ver 2.5.2.1) y deben ser cajas de embarque aisladas y empacar con hielo marcadas con precisión (ver 2.2.3). seco. Marcar la caja con los números y las profundidades del núcleo junto con la información 2.2.8 Sondaje Continuo Recobrado de Wireline sobre la empresa, ubicación, y embarque. Si las cajas de embarque aisladas están en tránsito por En las operaciones de sondaje continuas recobradas mas de 24 horas, puede ser necesario empacar de wireline (WRC), el sacanúcleos es recobrado hielo seco adicional. mientras la cadena del taladro permanece dentro de la perforación. El tiempo de viaje es reducido y2.2.6 Núcleo Esponjoso consecuentemente, el método puede ser menos costoso que el sondaje convencional. Típicamente, seEl equipo de sondaje esponjoso está diseñado para sondean largos intervalos verticales continuamente, ymejorar la medición de las saturaciones de fluido en ciertos pozos pueden ser sondeados desde layacimientos. Cuando el núcleo es llevado a la superficie hasta su profundidad completa.superficie, el fluido que se perdería de lo contrario porexpulsión debido a la reducción en presión es 2.2.8.1 Marcado de Profundidad en Núcleosatrapado por una esponja de poliuretano absorbente WRCque rodea el núcleo. El equipo de sondaje consiste de6 largos pre-cortados de 5 pies (1.52 metros) de forro Una buena comunicación entre el personal de recobrode aluminio dentro de un cilindro interior estándar de de núcleos y el perforador en el campo es necesariaacero. El núcleo esponjoso es, por lo general para el marcado exacto de profundidades en núcleosmanejado de acuerdo con los procedimientos WRC. En el sondaje convencional, el perforadorestablecidos en 2.2.4. En la mayoría de los casos, el suministra la profundidad superior e inferior delforro debe ser sacado del equipo de sondaje por intervalo sondeado. Esto puede causar algunabombeo. El forro pre-cortado es almacenado y confusión en la asignación de las profundidades delpreservado en tubos de embarque de PVC llenos de núcleo, porque los núcleos convencionales sonun fluido no reactivo adecuado. El tubo de embarque relacionados desde la parte superior del intervalode PVC es sellado con una tapa rígida y una tapa de sondeado. Como el sondaje WRC es continuo, escaucho de expansión de gas. Para propósitos de mejor utilizar la sección inferior de la parte sondeadaorientación, cada sección del forro es biselado por un previa como la sección superior de la parteextremo. subsecuente. Se sugiere una supervisión paraUna vez el núcleo esponjoso llegue al laboratorio, este verificar un posible relleno entre secciones paraes abierto con fresa y tanto el núcleo y la esponja son minimizar errores causados por esto. El mantener
  16. 16. procedimientos exactos de contabilidad de núcleos en arriba, marque el núcleo con marcas de profundidadla forma de una hoja electrónica en tiempo real debe cada pie hasta el final del núcleo. No se debe hacerminimizar el potencial de errores en la determinación ningún intento para resolver los intervalos de recobrode la parte superior del siguiente intervalo. La deficiente o sobre-recobro antes del ajuste núcleo-a-información en la hoja electrónica debe incluir el registro. Si las profundidades están consistentementenúmero de sección del núcleo, la parte superior del marcadas desde la parte superior de cada sección yintervalo sondeado, la parte inferior del intervalo cada sección tiene un número único, puede haber lasondeado, el porcentaje de recobro, y una columna misma "profundidad" en dos núcleos consecutivos,que indique el punto desde el cual se empezó a pero serán distinguidos por su número de sección. Simarcar el núcleo. se intenta ajustar un sobre-recobro en el campo, estoTodo el núcleo WRC debe ser marcado y etiquetado puede resultar en una tremenda confusión con losde acuerdo con 2.2.3, con la excepción que la mismos núcleos etiquetados muchas veces.asignación de profundidad debe modificarse deacuerdo con los siguientes procedimientos. Los 2.2.8.3 Lavado de Núcleos WRCprocedimientos convencionales para asignar lasprofundidades del núcleo no siempre son apropiados En cuanto al sondaje convencional, se debe tenerpara el núcleo WRC. En el sondaje WRC, el núcleo cuidado para evitar daños en la roca; e.g., lavándolametido en una sección puede sacarse en la siguiente con fluidos no apropiados. Si existe algunasección, así que la verdadera profundidad del núcleo ambigüedad acerca de los efectos dañinos, elija laactual puede estar en el intervalo previamente precaución, por ejemplo, evitando el lavado delsondeada. El recobro de "núcleo metido" también núcleo.significa que el volumen del núcleo sobre-recobradoes más grande que el comúnmente encontrado en el 2.2.8.4 Análisis de los Núcleos WRCsondaje convencional. Dados los volúmenes másgrandes de núcleo, es más importante utilizar un El punto hasta el cual se analiza el núcleo WRC variaprocedimiento de marcado de núcleos que evite en cada operador. Los procedimientos de análisis deasignar la misma profundidad a mas de una parte del núcleos WRC difieren significativamente de aquellosnúcleo. Si ocurre un sobre-recobrado, el marcado de utilizados para núcleos convencionales. En lasla profundidad del núcleo puede comenzar en la parte operaciones de sondaje convencional, el núcleo esinferior del núcleo, y la profundidad de esa parte del devuelto a un laboratorio para su análisis y, en algúnnúcleo asignado como el fondo se reporta por el momento futuro, se ajustan los resultados del análisisperforador. El marcado de núcleos luego debe del núcleo para las profundidades perforadas. Con elmoverse de abajo hacia arriba. Si se obtiene un núcleo WRC, mucho del análisis es realizado en elrecobro del 100 por ciento o más en la sección previa, campo, y en algunos casos, el núcleo no puedelas asignaciones de profundidad deben seguir los archivarse nunca. Típicamente, un geólogo de campoprocedimientos convencionales, con el marcado de debe describir la sección con los detalles litológicosprofundidad empezando en la parte superior. suficientes para permitir el ajuste núcleo-a-registro yPara un recobro deficiente, se debe utilizar la su correlación. El geólogo debe anotar las muestrassiguiente ecuación para contar el núcleo faltante: de hidrocarburo, intervalos porosos, y los cambios en facies. Algunos operadores utilizan laboratoriosNúcleo faltante móviles a través de los cuales realizan análisis = Profundidad Perforada - Longitud del Núcleo bastante sofisticados del núcleo WRC, incluyendo la = [CDD - PDD] - [CBL + PC - VOID] (1) exploración con gamma, fotografías ultravioletas, cromatografía de gas, y mediciones de porosidad,Donde: densidad, susceptibilidad magnética, mineralogía yMC = longitud del núcleo faltante, pies (metros) propiedades acústicas.CDD= profundidad del perforador actual, pies (metros)PDD=profundidad del perforador anterior, pies 2.2.9 Sacanúcleos Orientado(metros)CBL = longitud del sacanúcleos, pies (metros) La orientación del sacanúcleos se logra utilizandoPC = núcleo prominente instrumentos electrónicos de disparos múltiples yVOID = vacío en el sacanúcleos, pies (metros) equipos especializados de trazado de núcleos. Alternativamente, la signatura de roca paleomagnéticaEn un recobro deficiente, las profundidades del núcleo puede utilizarse para propósitos de orientación dedeben marcarse de arriba hacia abajo, asignando núcleos. Se deben seguir procedimientos estrictos derecobro deficiente a la sección inferior del intervalo manejo para asegurar que los datos de orientaciónsondeado. son correlacionadas positivamente con la profundidad y apareados con la sección apropiada de material de2.2.8.2 Método Alternativo para el Marcado de núcleo. Esto es particularmente crítico en unidadesProfundidad en Núcleos WRC de roca fracturadas donde comúnmente se utilizan cilindros interiores y forros desechables.Una alternativa al método mencionado en 2.2.8.1 esasignar profundidades de la misma manera que los 2.3 MUESTREO Y ANÁLISIS EN CAMPOnúcleos convencionales (ver 2.2.3). En cuanto a losnúcleos convencionales, puede haber un recobro 2.3.1 Generalidadesdeficiente o un sobre-recobro. Empezando desde
  17. 17. En general, no se recomienda el muestreo del material razones de seguridad, puede ser necesario tratar a losde núcleos recobrado en el pozo. Si es necesario núcleos empacados en hielo seco como "productostomar muestras inmediatamente, se deben tomar químicos" para propósitos de transporte.precauciones para minimizar el tiempo de exposición En todos los métodos de transporte, una carta dedel núcleo. El muestreo debe ser rápido, eficiente, y remisión o un formulario de documentación derealizado de acuerdo con las prácticas correctas de contenidos con la información de embarque pertinenteseguridad. Siempre obtenga muestras utilizando el debe acompañar el envío. Se debe enviar una copiamétodo menos dañino o menos contaminante separada de esta carta al recipiente vía correo o fax.disponible. Todo el núcleo debe ser guardado en Se deben seguir todos los reglamentos aplicables deltodos casos. Departamento de Transportes de EE.UU. en el envíoAlgunas razones específicas para el muestreo en el de materiales de núcleos. Cuando se utilizan cajascampo incluyen, pero no están limitadas a a) muestreo estándares para núcleos, estas pueden serde recortes para la descripción litológica y/o paletizadas, atadas y enviadas así mismo. Losdeterminación mineralógica, b) medición de las núcleos, especialmente aquellos de materiales nopropiedades básicas de la roca, c) pruebas de consolidados, pueden ser congelados o refrigeradoscompatibilidad-terminación de fluidos, d) estudios de en el campo para preservación y estabilizaciónhumectabilidad, e) observación de fluorescencia/corte durante su transporte y almacenamiento. Si sedel crudo, f) mediciones de recobro de tensión congelan, los núcleos deben ser completamenteinelástica, y g) estudios de desorción de metano para congelados antes del envío para evitar dañosel análisis de carbón. Todas las secciones removidas mecánicos. El núcleo congelado por lo general esdel intervalo sondeado deben ser registradas en la empacado en recipientes aislados y empacados conhoja de datos de campo (ver 2.3.3) y representadas hielo seco. Los núcleos refrigerados usualmente sonfísicamente en las secciones de núcleo continuas enviados en unidades refrigeradoras independientes.utilizando espaciadores rígidos. La muestra removida Un aparato para supervisar y registrar la temperaturadebe ser preservada, marcada, y empacada de una debe acompañar el núcleo para asegurar que semanera consistente con la prueba deseada. Los mantengan las condiciones deseadas durante sudatos adicionales pertinentes deben acompañar las transporte.muestras al laboratorio o deben estar disponibles paraanálisis en el pozo. Otras técnicas especiales de 2.3.3 Hoja de Datosanálisis de núcleos en el pozo son posibles si existenlas instalaciones móviles adecuadas para realizar las Se debe conseguir una hoja de datos adecuada y estapruebas bajo condiciones controladas. debe ser diligenciada por el ingeniero o el geólogo delEl martilleo puede dañar el núcleo y puede pozo, para proporcionar un registro mas completo deimposibilitar el análisis de núcleos. Si es posible, las las condiciones del sondaje. Esta información serámuestras de recortes deben tomarse desde las roturas valiosa para la cualificación de la interpretación de losque ocurren naturalmente en el núcleo o con una datos de análisis del núcleo. Además, este registrosierra de guarnición de precisión. El tamaño de la puede implicar que se tenga que realizar ciertasmuestra debe mantenerse en el mínimo necesario pruebas adicionales para complementar las pruebaspara realizar el análisis deseado. Coloque las básicas, o que otras pruebas no producirían datosmuestras en bolsas y preserve la saturación de fluido significativos. Esto resultará en el análisis más útil encon una técnica de preservación apropiada (ver 2.5). el menor tiempo con menor costo. Las Figuras 2-2 ySi se va a realizar una revisión detallada de núcleos 2-3 son formularios ejemplos, y se recomienda el usoen el pozo, el muestreo y el manejo del núcleo deben de estos u otros similares.hacerse rápidamente, y solo si la revisión es crítica Es importante tener tantos datos pertinentes seanpara el éxito del objetivo del pozo. posibles para acompañar el material de núcleos. La siguiente es una lista de información deseable:2.3.2 Transporte y Logística a. Identificación del pozo, número API del pozo,El método de transporte debe ser práctico y debe elevación, números y contactos del vendedor,ofrecer protección contra daños por cambios como también sus teléfonos, números de fax yambientales, vibraciones mecánicas, y el maltrato. direcciones.Otros factores importantes a considerar cuando se b. Tipo de fluido de perforación, contenidos, y datoselige el modo de transporte incluyen a) distancia del medidos.pozo al laboratorio, b) condiciones y terreno en tierra y c. Tipo de núcleo y equipos utilizados.mar adentro, c) competencia del material del núcleo, d. La(s) formacion(es) sondeadas, con lad) condiciones del clima, e) tipo de preservación o profundidad del perforador superior e inferior.empaque, y f) costo. e. Indicación de la información crítica de sondaje yEn todos los casos, se deben tomar precauciones cualquier nota pertinente, i.e., tiempo total depara estabilizar el material del núcleo sin riesgos. En sondaje/viaje, dificultades, y recobro.el transporte aéreo, puede ser que el depósito de f. Salinidad de la formación de agua y los datos delalmacenamiento no esté presurizado, y este puede fluido de producción.ser un factor en la preservación del núcleo. No apile g. Pautas de preservación. Tiempo de exposición.los núcleos de tal manera que se dañe el material del h. Análisis solicitado.núcleo. Se deben tener cuidado con las empresas i. Registro de sondaje y registros de perforación.transportadoras comerciales que no están j. Una descripción del núcleo.acostumbradas a transportar materiales frágiles. Por k. Registros de pozo y registros del lodo.

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